夏末，川西高原正是宜人之時。海拔4600米的扎拉托桑雪山上，一排排光伏板組成的“藍色海洋”，與藍天碧草交相輝映，美不勝收。這是位于雅江縣西部柯拉鄉(xiāng)境內(nèi)的雅礱江柯拉一期光伏電站——全球最大、海拔最高的水光互補項目。
該電站首次將水光互補運行提升到百萬千瓦級別，建成后接入總裝機規(guī)模300萬千瓦的兩河口水電站，通過水光互補“打捆”輸出穩(wěn)定電力。而雅礱江流域水風光一體化基地，正是國家九大清潔能源基地之一，建成后將成為世界最大的綠色清潔可再生能源基地。
▲雅礱江柯拉一期光伏電站航拍圖
在“雙碳”目標下，要讓能源結(jié)構(gòu)更綠、供應體系更多元，清潔能源基地是新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中強有力的支撐。然而，基地規(guī)模之大、要求之高，對其建設(shè)與發(fā)展也提出考驗。如何真正實現(xiàn)“高質(zhì)量”？在近日舉辦的2024數(shù)字化清潔能源大基地高峰論壇暨華為智能光伏運維大會上，華為攜手雅礱江流域水電開發(fā)有限公司共建的電站數(shù)字化、智能化最新聯(lián)創(chuàng)成果全面亮相，基于雅礱江柯拉一期光伏電站的數(shù)字化實踐全球樣板，為全行業(yè)加速新質(zhì)生產(chǎn)力構(gòu)建與高質(zhì)量發(fā)展打造了典型樣本。
以數(shù)字化智能化破解大基地高質(zhì)量發(fā)展多重難題
錨定“雙碳”目標，新型電力系統(tǒng)建設(shè)加速，非化石能源發(fā)電將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹黧w，核、水、風、光等多種清潔能源協(xié)同互補發(fā)展，構(gòu)建多元綠色低碳電源供應結(jié)構(gòu)。作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要抓手，清潔能源基地被寄予厚望。近日發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》強調(diào)，“加強清潔能源基地、調(diào)節(jié)性資源和輸電通道在規(guī)模能力、空間布局、建設(shè)節(jié)奏等方面的銜接協(xié)同”。
產(chǎn)業(yè)前景可期，發(fā)展如火如荼，挑戰(zhàn)卻也不容忽視。從現(xiàn)實來看，清潔能源基地多位于較為偏遠的西部地區(qū)，地形封閉、氣候欠佳、地勢復雜等環(huán)境因素，在客觀上加大了項目推進、工程建設(shè)難度。例如，超大規(guī)模電站的設(shè)計動輒涉及數(shù)十萬平方公里，選址難度加大，選出最優(yōu)位置實為不易。再如，基地自身占地面積大、設(shè)備數(shù)量多，自然條件會大大影響施工進度，提升人員作業(yè)效率且確保安全管理、質(zhì)量把關(guān)，亦是現(xiàn)實難題。
在建成投運后，維護、運營環(huán)節(jié)亦不可松懈。比如，由于電站設(shè)備數(shù)量大，日常產(chǎn)生的告警與巡檢發(fā)現(xiàn)的問題難免增多，科學制定排障計劃、及時有效發(fā)現(xiàn)故障并有效推進解決，給運維工作出難題。隨著清潔能源基地帶動可再生能源加速發(fā)展，如何克服新能源間歇性、波動性、季節(jié)性以及反調(diào)峰特性等難題擺在面前。在長達25年的運行周期內(nèi)，更可能面臨來自發(fā)電、并網(wǎng)、安全等多方考驗。
▲運維人員在柯拉一期光伏電站現(xiàn)場
如何迎難而上，推進清潔能源基地邁向高質(zhì)量發(fā)展？加快能源數(shù)字化、智能化發(fā)展是行業(yè)公認的必然選擇，也是國家政策強調(diào)的方向。國家能源局印發(fā)的《關(guān)于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》便明確提出，“以數(shù)字化智能化技術(shù)加速發(fā)電清潔低碳轉(zhuǎn)型”“加強規(guī)?；履茉椿刂悄芑夹g(shù)改造”等要求。
“需要充分利用數(shù)字化、智能化，更快更好地推進一體化基地建設(shè)，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。”國投電力控股股份有限公司、雅礱江流域水電開發(fā)有限公司董事長、黨委書記郭緒元所言，進一步證實大基地發(fā)展對數(shù)字化、智能化的現(xiàn)實需求。
以柯拉一期光伏電站為例，位于川西高原的流域型大基地是最復雜、最挑戰(zhàn)、最有代表性的場景之一。在這樣的地方“追光”，難度可想而知，采用傳統(tǒng)模式更是難以滿足要求。正是華為，憑借三十年ICT技術(shù)積累，同時深耕光伏領(lǐng)域十多年的成功實踐經(jīng)驗，將數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù)融合創(chuàng)新，攜手雅礱江公司打造了一個世界級清潔可再生能源大大基地的數(shù)字化新樣板，在高寒海拔4600米之上打造了數(shù)字化光伏“奇跡”。
用全生命周期數(shù)字化解決方案引領(lǐng)電站價值投資
用世界級技術(shù)應對世界級難題，具體是如何實現(xiàn)的？
據(jù)悉，針對復雜狀況，華為在業(yè)內(nèi)首次提出光伏電站“規(guī)-建-維-營全生命周期數(shù)字化”的解決方案——聚焦智能化核心算法，提供百萬設(shè)備接入、全面診斷分析和AI數(shù)據(jù)處理三大能力，為全生命周期的數(shù)字化提供堅實的平臺底座，賦能生態(tài)伙伴開發(fā)包含實景建模、施工進度管理、工程質(zhì)量管理、工地安全管理、設(shè)備運維管理、電站運行保障、電站智能控制、多能協(xié)同、輔助決策、場站運營管理等多個方面的應用，由此實現(xiàn)“少人無人”、高PR、高收益、高安全四大價值。
在2024數(shù)字化清潔能源大基地高峰論壇暨華為智能光伏運維大會現(xiàn)場，華為數(shù)字能源智能光伏管理系統(tǒng)與專業(yè)服務(wù)業(yè)務(wù)經(jīng)理黃重月進一步揭秘：“流域高原大基地建設(shè)所面臨的問題不是單點而是一個系統(tǒng)工程，創(chuàng)新團隊從電站全生命周期角度出發(fā)，構(gòu)建了高精度3D實景數(shù)字孿生電站，以此為抓手實現(xiàn)了項目工程質(zhì)量、安全和進度管理，并與伙伴一起構(gòu)建了電站PR評價指標體系，該體系不僅可以指導高效運維，而且還能對未來電站規(guī)劃提供有力支撐。”
技術(shù)為王，數(shù)字化、智能化在各環(huán)節(jié)實現(xiàn)深層次滲透：設(shè)計規(guī)劃階段，厘米級高精度3D實景建模，簡化電站選址過程，實現(xiàn)電站高質(zhì)量設(shè)計；工程建設(shè)階段，業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的樁基垂直度/組件傾角檢測，準確率高達99%，減少質(zhì)量問題，助力實現(xiàn)高質(zhì)量建站；運維消缺階段，采用智能運維駕駛艙，“端到端”覆蓋巡檢、診斷、分析、定位、修復、回溯的全流程，運維效率提升超過50%；生產(chǎn)運營階段，首次將氣象大模型應用在光功率預測領(lǐng)域，基于大模型的光功率預測技術(shù)，短期預測準確率達90%以上……
可以說，柯拉一期光伏電站就是一個縮影，從它身上，一系列難題均可找到參考與借鑒。憑借從規(guī)劃、建設(shè)到運維、運營全生命周期數(shù)字化技術(shù)的領(lǐng)先地位，華為用實力引領(lǐng)電站價值投資。“下一步，華為將持續(xù)研究多路徑水光儲互補提升光伏并網(wǎng)穩(wěn)定性、針對組件和地質(zhì)沉降構(gòu)建預測性維護能力等，用更多的創(chuàng)新成果支撐新能源高質(zhì)量發(fā)展。”黃重月表示。
從智能運維邁向全生命周期的“自動駕駛”新階段
包括雅礱江流域水風光一體化基地在內(nèi)，“十四五”期間，我國將建設(shè)九座大型清潔能源基地。當以水、風、光、儲等為代表的新能源場景，正在運用數(shù)字化加速產(chǎn)業(yè)變革，數(shù)字化智能化技術(shù)也在其中扮演著越來越重要的角色。5G、AI、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)迎來爆發(fā)式應用，用“比特”為“瓦特”生翼成為趨勢。
據(jù)了解，憑借多年深耕數(shù)字化技術(shù)的實力與經(jīng)驗，華為正在進一步加速數(shù)字技術(shù)與大基地電站場景的融合，并已率先提出“規(guī)建維營”全生命周期數(shù)字化解決方案，也給整個能源行業(yè)帶來更多啟發(fā)與拓展。
▲雅礱江柯拉一期光伏電站運用無人機自動巡檢
“雅礱江柯拉一期光伏電站正是華為攜手雅礱江共同建設(shè)的清潔能源大基地全球標桿，海拔在4000-4600米之間，成功克服了高海拔、極端氣候、生態(tài)保護等重重困難，成功打造了全球最大、海拔最高的數(shù)字化水光互補光伏電站，為全球流域型清潔能源基地建設(shè)起到了示范樣本作用。” 華為董事、華為數(shù)字能源總裁侯金龍強調(diào)，清潔能源基地是能源體系低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，華為希望未來每個清潔能源基地都能走向數(shù)字化、智能化，最終實現(xiàn)“無人駕駛”，通過數(shù)字化技術(shù)提升基地的開發(fā)、規(guī)劃、管理水平，最終走向“無人運維”。“未來，華為希望攜手伙伴客戶持續(xù)創(chuàng)新，在新一輪技術(shù)變革中占領(lǐng)先機，推動新能源發(fā)展走向高質(zhì)量發(fā)展。”
誠然，在能源產(chǎn)業(yè)追求高質(zhì)量發(fā)展的今天，數(shù)字化已不再是選擇，而是必然趨勢。根據(jù)行業(yè)趨勢及技術(shù)發(fā)展研判，未來十年信息流與能量流的融合將達到一個全新高度，電站數(shù)字化將從“運維數(shù)字化”走向“營維數(shù)字化”，再邁向“規(guī)建維營”全生命周期的數(shù)字化新高度。在此過程中，華為必將持續(xù)助力清潔能源基地的創(chuàng)新與發(fā)展。
華為數(shù)字能源智能光伏產(chǎn)品線總裁周濤進一步表示，針對清潔能源大基地建設(shè)與運行運維中的挑戰(zhàn)，華為致力于將數(shù)字化技術(shù)融入光伏電站，推動清潔能源大基地從智能運維邁向全生命周期的“自動駕駛”新階段。為此，華為將聚焦于數(shù)據(jù)底座與核心算法的研發(fā)，將推動“規(guī)建維營”全生命周期數(shù)字化管理達到新高度。在大基地電站數(shù)字化進程中，華為將聚合生態(tài)合作伙伴，持續(xù)創(chuàng)新，并賦能伙伴，共同引領(lǐng)行業(yè)向更高水平的數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁進。
